L'espace est encombré. Les satellites vieillissants et les débris spatiaux envahissent l'orbite terrestre basse, et le lancement de nouveaux satellites augmente le risque de collision. Le moyen le plus efficace de résoudre le problème des déchets spatiaux, selon une nouvelle étude, n'est pas de capturer des débris ou de désorbiter d'anciens satellites :c'est un accord international pour facturer aux opérateurs des « frais d'utilisation orbitale » pour chaque satellite mis en orbite.

Les redevances d'utilisation orbitale augmenteraient également la valeur à long terme de l'industrie spatiale, a déclaré l'économiste Matthew Burgess, membre du CIRES et co-auteur du nouvel article. En réduisant les futurs risques de collision de satellites et de débris, une cotisation annuelle s'élevant à environ 235 $, 000 par satellite quadruplerait la valeur de l'industrie des satellites d'ici 2040, lui et ses collègues ont conclu dans un article publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

"L'espace est une ressource commune, mais les entreprises ne tiennent pas compte du coût que leurs satellites imposent aux autres opérateurs lorsqu'elles décident de lancer ou non, " dit Burgess, qui est également professeur adjoint en études environnementales et membre affilié du corps professoral en économie à l'Université du Colorado Boulder. "Nous avons besoin d'une politique qui permet aux opérateurs de satellites de prendre en compte directement les coûts que leurs lancements imposent aux autres opérateurs."

Actuellement, environ 20, Des milliers d'objets, dont des satellites et des débris spatiaux, envahissent l'orbite terrestre basse. C'est la dernière tragédie des communes, les chercheurs ont déclaré :Chaque opérateur lance de plus en plus de satellites jusqu'à ce que leur risque de collision privée soit égal à la valeur du satellite en orbite.

Jusque là, les solutions proposées ont été principalement technologiques ou managériales, dit Akhil Rao, professeur adjoint d'économie au Middlebury College et auteur principal de l'article. Les correctifs technologiques incluent l'élimination des débris spatiaux de l'orbite avec des filets, harpons, ou lasers. Désorber un satellite en fin de vie est une solution managériale.

Finalement, des solutions d'ingénierie ou de gestion comme celles-ci ne résoudront pas le problème des débris car elles ne modifient pas les incitations pour les opérateurs. Par exemple, l'élimination des débris spatiaux pourrait inciter les opérateurs à lancer plus de satellites - encombrant davantage l'orbite terrestre basse, augmentation du risque de collision, et l'augmentation des coûts. « Il s'agit d'un problème d'incitation plus qu'un problème d'ingénierie. " dit Rao.

Une meilleure approche du problème des débris spatiaux, Rao et ses collègues ont trouvé, est de mettre en place une redevance d'utilisation orbitale, une taxe sur les satellites en orbite. "Ce n'est pas la même chose que des frais de lancement, " Rao dit, "Les frais de lancement à eux seuls ne peuvent pas inciter les opérateurs à désorbiter leurs satellites lorsque cela est nécessaire, et ce n'est pas le lancement mais le satellite en orbite qui cause les dégâts."

Les frais d'utilisation orbitale peuvent être des frais directs ou des permis négociables, et ils pourraient également être spécifiques à l'orbite, puisque les satellites sur des orbites différentes produisent des risques de collision variables. Le plus important, la redevance pour chaque satellite serait calculée pour refléter le coût pour l'industrie de la mise en orbite d'un autre satellite, y compris les coûts actuels et futurs prévus du risque de collision supplémentaire et de la production de débris spatiaux - les coûts que les opérateurs ne prennent pas actuellement en compte dans leurs lancements. « Dans notre modèle, ce qui compte, c'est que les opérateurs de satellites paient le coût du risque de collision imposé aux autres opérateurs, " a déclaré Daniel Kaffine, professeur d'économie et boursier RASEI à l'Université du Colorado à Boulder et co-auteur de l'article.

Et ces frais augmenteraient avec le temps, pour tenir compte de la valeur croissante des orbites plus propres. Dans le modèle des chercheurs, les frais optimaux augmenteraient à un taux de 14 pour cent par an, atteignant environ 235 $, 000 par année-satellite d'ici 2040.

Pour une approche de frais d'utilisation orbitale au travail, les chercheurs ont trouvé, tous les pays qui lancent des satellites devraient participer, c'est-à-dire environ une douzaine qui lancent des satellites sur leurs propres lanceurs et plus de 30 qui possèdent des satellites. En outre, chaque pays devrait facturer la même redevance par unité de risque de collision pour chaque satellite mis en orbite, bien que chaque pays puisse percevoir des recettes séparément. Les pays utilisent déjà des approches similaires pour les taxes sur le carbone et la gestion des pêches.

Dans cette étude, Rao et ses collègues ont comparé les frais d'utilisation orbitale au statu quo (c'est-à-dire, libre accès à l'espace) et aux solutions technologiques telles que l'élimination des débris spatiaux. Ils ont découvert que les frais d'utilisation orbitale obligeaient les opérateurs à peser directement la valeur de durée de vie attendue de leurs satellites par rapport au coût pour l'industrie de la mise en orbite d'un autre satellite et de la création de risques supplémentaires. Dans d'autres scénarios, les opérateurs étaient toujours incités à courir dans l'espace, dans l'espoir d'extraire de la valeur avant qu'il ne soit trop encombré.

Avec les frais d'utilisation orbitale, la valeur à long terme de l'industrie des satellites passerait d'environ 600 milliards de dollars dans le scénario du statu quo à environ 3 000 milliards de dollars, les chercheurs ont trouvé. L'augmentation de la valeur provient de la réduction des collisions et des coûts liés aux collisions, comme le lancement de satellites de remplacement.

Les frais d'utilisation orbitale pourraient également aider les opérateurs de satellites à anticiper le problème des déchets spatiaux. « Dans d'autres secteurs, aborder la Tragédie des Communs a souvent été un jeu de rattrapage avec des coûts sociaux substantiels. Mais l'industrie spatiale relativement jeune peut éviter ces coûts avant qu'ils ne dégénèrent, ", a déclaré Burgess.